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一种基于Hub-Spoke结构航空公司机型指派的实用启发性算法

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中国管理科学 2024年第1期32卷 158-167页

作者：吴国华中国国际航空股份有限公司规划发展部北京101312

本文针对Hub-spoke结构航空公司在制订航班计划时机型指派问题,根据航空公司历史数据导出的旅客需求概率分布以及航班成本,设计了一种基于航班成本优化模型的表上作业法,提出了一种便于航班计划专员手工计算和调整机型的启发性算法,解... 详细信息

本文针对Hub-spoke结构航空公司在制订航班计划时机型指派问题,根据航空公司历史数据导出的旅客需求概率分布以及航班成本,设计了一种基于航班成本优化模型的表上作业法,提出了一种便于航班计划专员手工计算和调整机型的启发性算法,解决了航空公司机型指派0-1规划问题。该算法集成了匈牙利算法和回溯算法的思想,从航班成本最小值出发,根据航班优化的约束条件,按照深度优先搜索可行解,在不满足航班约束的节点处进行回溯,直到找到满足航班边界约束条件的航班成本最小值,得到最佳的机型指派,并给出了理论证明。通过案例对比验证该启发性算法有效性,通过表上作业法手工计算发现10架B737和5架B757方案总成本为409860美元,是所有方案中最低的,证明机型合理搭配可以使得公司运行效果更好;与传统的运筹学算法相比该算法构造直接和优化机理自然,简单实用,便于理解和掌握,便于大型航空公司计算机应用或分公司进行航班计划手工制订和调整。

关键词： 0-1整数规划航空公司机型指派启发性算法表上作业法回溯法

新型IGCT直流输电换流阀运行试验研究及其等效性评估

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中国电机工程学报 2024年第10期44卷 4112-4122,I0031页

作者：王宗泽余占清许超群陈政宇屈鲁赵彪曾嵘清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 国家电网有限公司北京市西城区100031

换相失败问题(commutation failure,CF)是电网换相换流高压直流输电技术(line commutated converter high voltage directcurrent,LCC-HVDC)面临的固有难题。为了解决该问题,已有文献主要从拓扑结构、控制策略等方面着手,鲜见抵御换相... 详细信息

换相失败问题(commutation failure,CF)是电网换相换流高压直流输电技术(line commutated converter high voltage directcurrent,LCC-HVDC)面临的固有难题。为了解决该问题,已有文献主要从拓扑结构、控制策略等方面着手,鲜见抵御换相失败的新型换流阀研制及试验研究。该文开展基于大功率逆阻型集成门极换流晶闸管(reverse blocking integrated gate commutated thyristor,RB-IGCT)的新型换流阀试验研究及试验等效性分析。首先,阐释新型换流阀抵御换相失败的原理,并针对新型换流阀不同的工作模式,提出对新型电力电子器件的需求。然后,利用现有的型式试验合成回路平台开展适用于传统晶闸管换流阀的运行试验,并分析试验结果,得出大部分试验项目等效性较好而小熄弧角试验和关断试验等效性较差的结论。最后,针对这两项特殊试验提出新的试验方法和试验电路,可为新型换流阀的研发和应用提供一定的技术基础。

关键词：新型换流阀电网换相换流器合成试验回路型式试验换相失败逆阻型集成门极换流晶闸管

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三向非等压应力场下围岩主应力差与塑性区分布关系研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第1期55卷 291-306页

作者：刘洪涛韩子俊韩洲陈子晗韦晟杰刘勤裕程文聪吴双中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 煤炭行业巷道支护与灾害防治工程研究中心北京100083

首先,以弹性理论为基础推导出考虑巷道轴向应力影响的主应力差解析式,通过变化水平侧压比、轴向侧压比研究完全弹性条件时不同应力场下主应力差分布形态演化规律。其次,推导出考虑轴向应力作用的围岩塑性区近似解,研究不同应力环境下围... 详细信息

首先,以弹性理论为基础推导出考虑巷道轴向应力影响的主应力差解析式,通过变化水平侧压比、轴向侧压比研究完全弹性条件时不同应力场下主应力差分布形态演化规律。其次,推导出考虑轴向应力作用的围岩塑性区近似解,研究不同应力环境下围岩的塑性区形态演化规律。最后,对比分析主应力差及塑性区形态特征,研究二者分布形态的对应关系,并通过数值模拟验证理论分析的正确性。研究结果表明:在弹性理论下,三向应力场条件的主应力差值分布会呈现圆形、椭圆形、蝶形3种形态的演化规律;在考虑巷道塑性破坏的情况下,主应力差值在σx、σz较小一侧形成峰值壳,在较大一侧形成卸压壳。在不同水平侧压比及轴向侧压比情况下,围岩塑性区形态会呈现圆形—椭圆形、椭圆形—蝶形、蝶形恶性扩展3个阶段的演化过程。巷道主应力差的分布形态在一定程度上可以反映塑性区形态,主应力差和塑性区在相同应力条件下的形态特征具有逐一对应关系,且二者形态在很大程度上由水平侧压比决定,轴向侧压比对塑性区形态影响较小。160206回风巷在偏转式主应力差集中区形成非对称异化特征。本文基于分析及现场破坏情况提出的联合协同支护技术在现场应用效果较好。

关键词：主应力差轴向应力巷道塑性区非静水压力场围岩控制

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中国近地面甲烷浓度时空分布特征及影响因素

中国环境科学 2024年第2期44卷 593-601页

作者：郭淏淏朱炜歆张霄羽张红魏夜香侯鑫荀楠楠山西大学环境与资源学院山西太原0300062 山西大学黄土高原研究所山西太原030006

利用GOSAT卫星近地面甲烷产品,分析2009年6月至2019年9月中国近地面甲烷浓度的空间分布和年际季节变化特征,并采用相关分析和随机森林模型探讨影响因素.结果表明:从空间分布来看,中国近地面甲烷浓度空间分布呈现东高西低的特点,空间差... 详细信息

利用GOSAT卫星近地面甲烷产品,分析2009年6月至2019年9月中国近地面甲烷浓度的空间分布和年际季节变化特征,并采用相关分析和随机森林模型探讨影响因素.结果表明:从空间分布来看,中国近地面甲烷浓度空间分布呈现东高西低的特点,空间差异明显;从年际变化来看,全国近地面CH_(4)浓度呈逐年增长趋势(8.71±0.96×10^(-9)/a),各地区年增长趋势在(7.01~11.76)×10^(-9)/a;从季节变化来看,中国近地面CH_(4)浓度夏秋两季浓度较高,春冬两季浓度较低;从影响因素来看,中国大部分地区的近地面CH_(4)浓度与气温、植被、夜间灯光、土壤湿度、降水呈正相关,与风速呈负相关.基于随机森林模型的影响因素重要性分析表明,对近地面CH_(4)浓度影响作用较大的因子为气温、植被和夜间灯光.

关键词：近地面CH4浓度时空分布趋势分析随机森林

黄土丘陵沟壑区坡沟系统产流产沙对源-汇-路径格局的响应

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农业工程学报 2024年第5期40卷 118-127页

作者：严增焦菊英唐柄哲曹斌挺李航梁越祁泓锟廖俊徐倩严晰芹李萌萌姜晓晗张子琦李建军西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所杨凌712100

坡沟系统是流域水土流失与治理的基本单元,掌握其产流产沙规律是有效解决水土流失区生态环境恢复重建的核心问题之一。该研究利用无人机遥感与地理信息系统技术对流域的土地利用进行识别,再确定5个不同坡沟系统(2个无人为干扰的退耕植... 详细信息

坡沟系统是流域水土流失与治理的基本单元,掌握其产流产沙规律是有效解决水土流失区生态环境恢复重建的核心问题之一。该研究利用无人机遥感与地理信息系统技术对流域的土地利用进行识别,再确定5个不同坡沟系统(2个无人为干扰的退耕植被恢复+自然植被坡沟系统SG1和SG2、2个人为扰动的退耕植被恢复+自然植被坡沟系统SG3和SG4、1个果园+坡耕地的坡沟系统SG5)内泥沙源、汇及其输移路径分布特征,并在量化指标的基础上,结合2016—2022年坊塌小流域5个坡沟系统的降雨和产流产沙的监测数据,研究了不同坡沟系统的产流产沙特征及其对源-汇-路径格局的响应。结果表明:次降雨条件下,SG1和SG2的产沙模数显著低于其他坡沟系统(P科学支撑。

关键词：泥沙景观径流坡沟系统产流产沙源汇输移路径

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结构对耗氧型惰化系统中反应器性能的影响

航空发动机 2024年第4期50卷 75-81页

作者：张小波白文涛周文俊任童彭孝天冯诗愚航空工业金城南京机电液压工程研究中心南京210016 南京航空航天大学航空学院南京210016 南京工业大学机械与动力工程学院南京211816

针对新型低温催化惰化系统中反应器存在的易飞温和转化率低的问题,基于FLuENT多孔介质模型,以用户自定义标量(uDS)添加固相能量方程,以用户自定义函数(uDF)形式加入化学反应,建立了圆柱体、圆锥体及反圆锥体3种结构的反应器仿真模型,并... 详细信息

针对新型低温催化惰化系统中反应器存在的易飞温和转化率低的问题,基于FLuENT多孔介质模型,以用户自定义标量(uDS)添加固相能量方程,以用户自定义函数(uDF)形式加入化学反应,建立了圆柱体、圆锥体及反圆锥体3种结构的反应器仿真模型,并通过自建试验台对模型的正确性进行了验证。定义了转化率和耗氧速率2个性能指标,研究了反应器进口气体温度、进口流量和RP-3燃油蒸气体积浓度对反应器性能的影响,分析了反应器的操作范围,并从流动速度的角度出发,比较了3种结构反应器的性能差异。结果表明:进口气体的温度及RP-3燃油体积浓度的提高以及进口流量的减小可以促进反应的发生;反应器的起燃温度为470 K;在相同条件下,3种结构反应器的转化率从高到低依次为圆锥体、圆柱体、反圆锥体,可操作温度范围差值为8~10 K。

关键词：反应器催化惰化 RP-3燃油转化率耗氧速率

上覆板块对大陆深俯冲构造响应:以胶辽地区为例

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岩石学报 2024年第8期40卷 2287-2305页

作者：孟令通林伟任志恒杨进辉李金雁中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011

在大陆深俯冲形成的超高压造山带中,由于超高压岩石折返构造的强烈改造,板块汇聚过程中的收缩构造难以在造山带内部识别,进而影响了对造山过程的完整认识。上覆板块,由于其构造部位的特殊性,较少受折返构造的影响,较大可能地记录了板块... 详细信息

在大陆深俯冲形成的超高压造山带中,由于超高压岩石折返构造的强烈改造,板块汇聚过程中的收缩构造难以在造山带内部识别,进而影响了对造山过程的完整认识。上覆板块,由于其构造部位的特殊性,较少受折返构造的影响,较大可能地记录了板块汇聚过程的收缩构造,成为理解板块汇聚过程和演化的关键地区。本文以华南板块大陆深俯冲过程中苏鲁超高压造山带上覆华北大陆岩石圈的构造响应为切入点,以胶辽地区为研究靶区,运用多尺度构造解析的方法,综合前人研究成果开展三叠纪收缩构造的流变学特点研究,结合造山带内部变形特征,探讨苏鲁超高压造山带及其上覆板块构造演化过程和动力学机制。研究结果表明,上覆板块在华南-华北汇聚过程中经历了早期上部向NE剪切的逆冲构造和晚期上部向SW剪切的反冲构造。早期收缩构造表现为胶北地体莱西单元早-中三叠世上部指向NE的韧性变形,辽东地体中-晚三叠世上部指向NE的韧性变形和极性向NE的褶皱-逆冲构造;从南向北,变形层次渐浅,时间渐新。晚期收缩构造主要表现为胶北地体林寺山单元晚三叠世早期上部指向SW的韧性变形和辽东地体层次较浅的上部向SW剪切的反冲构造。综合苏鲁超高压造山带晚三叠世晚期造成超高压变质岩石折返的伸展构造,我们建立了华南-华北板块汇聚的三阶段演化模型。我们认为华南板块的低角度-平板俯冲可能是造成上覆华北板块强烈收缩构造发育的重要原因。此外,华南-华北NE-SW向汇聚,但俯冲板块造山后折返方向为NW-SE向,造就了现今苏鲁超高压造山带的构造格局。

关键词：大陆深俯冲上覆板块三叠纪NE-SW向收缩构造构造解析苏鲁超高压造山带

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柔性边界三轴压缩条件下含瓦斯水合物煤体宏细观力学性质

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煤炭学报 2024年第6期49卷 2691-2710页

作者：高霞王楠楠秦程张保勇蒋静宇吴强黑龙江科技大学建筑工程学院黑龙江哈尔滨150022 黑龙江科技大学安全工程学院黑龙江哈尔滨150022 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

为探究不同边界条件下围压对含瓦斯水合物煤体的宏细观力学性质影响规律,对饱和度80%的煤样进行围压12、16、20 MPa下双轴离散元试验。首先,考虑颗粒形状效应、水合物胶结作用以及热缩管的影响,选取抗滚动阻力线性模型和平行黏结模型,... 详细信息

为探究不同边界条件下围压对含瓦斯水合物煤体的宏细观力学性质影响规律,对饱和度80%的煤样进行围压12、16、20 MPa下双轴离散元试验。首先,考虑颗粒形状效应、水合物胶结作用以及热缩管的影响,选取抗滚动阻力线性模型和平行黏结模型,分别构建了刚性边界和柔性边界的含瓦斯水合物煤体双轴数值模型。其次,通过与室内试验结果(偏应力−轴向应变曲线、体积应变−轴向应变曲线、内摩擦角、黏聚力以及试样破坏模式)对比,验证了数值模型的可靠性,并发现柔性边界能更好地反映试样轴向应变−偏应力特征、剪胀特性以及强度特性。基于所建数值模型,从试样内部位移场、力学平均配位数、平均孔隙率、接触力链以及水合物黏结破坏角度揭示围压和边界条件对含瓦斯水合物煤体宏细观力学性质的影响规律。结果表明:①随着围压的增大,刚性边界的破坏型式多表现为单斜面剪切破坏;柔性边界的破坏型式由单叉型剪切破坏转变为单斜面剪切破坏。②随着围压的增加,2种边界的力学平均配位数均呈增大趋势,平均孔隙率均呈减少趋势,试样更密实,试样强度增加。③随着围压的增加,颗粒间法向接触力继续增加,试样强度增加,分布在轴向附近的法向接触力随之增大,而在水平向附近的法向接触力变化较小,竖向与水平向法向接触力差异越明显,各向异性更突出;在峰值强度处,随着围压从12 MPa增加到20 MPa,柔性边界法向接触力增加了54.50%,刚性边界法向接触力增加了45.70%。④在不同围压和边界条件下,试样产生张拉和剪切2种不同破坏形式,试样内部起裂主要以水合物和煤间剪切裂纹为主导;随着围压的增大,2种边界内部剪切裂纹数量呈逐渐减小趋势。研究结果从细观尺度上揭示围压对含瓦斯水合物煤体强度变形破坏等宏观力学特性的影响机制。

关键词：煤与瓦斯突出含瓦斯水合物煤体离散元三轴压缩试验围压柔性边界

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楔形物作用下加筋板结构的耐撞性

上海交通大学学报 2024年第7期58卷 1057-1066页

作者：陈虹廷赵延杰周红雨王德禹上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学海洋装备研究院上海200240 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 深海技术科学太湖实验室江苏无锡214082

为了预报楔形物偏心垂向准静态压载作用下船舶加筋板结构的抵抗能力,提出了新的简化解析方法,将矩形板的塑性变形区域划分为非对称的8个板块,将骨材划分为非对称的2个部分,矩形板、骨材各部分均采用直线的变形模式,从船舶碰撞内部动力... 详细信息

为了预报楔形物偏心垂向准静态压载作用下船舶加筋板结构的抵抗能力,提出了新的简化解析方法,将矩形板的塑性变形区域划分为非对称的8个板块,将骨材划分为非对称的2个部分,矩形板、骨材各部分均采用直线的变形模式,从船舶碰撞内部动力学的角度,基于刚塑性理论,考虑膜拉伸作用和弯曲作用,推导了矩形板、骨材在楔形物偏心垂向作用下发生变形损伤的抵抗力与横向变形之间的简化解析计算方法.利用非线性有限元软件Abaqus的仿真计算结果对该简化解析方法进行验证.结果表明,该简化解析方法具有较高的计算精度,从而可用于船体结构设计阶段快速预报船舶舷侧结构的耐撞性能.

关键词：结构耐撞性楔形物加筋板简化解析方法